Tiedettä laiskoille

Oliko dinosaurusten aikaan jo kirjoahvenia?

Tyypillinen ”yleiskirjoahven” Astatotilapia latifasciata Kjoga- tai Nawampasajärvestä Ugandasta. Surullista kyllä, tämäkin laji on ehkä jo kuollut sukupuuttoon luonnosta. Kuva: Mikko Kolkkala 1999.

Yksi tieteen ratkaisemattomista kysymyksistä kuuluu näin: miksi kirjoahvenia elää siellä missä niitä elää (ja ei elä siellä missä niitä ei elä)?

Tehtävään olisi kyllä valmiina oikein kaunis ja looginen vastaus: kirjoahvenet ovat kehittyneet muista kaloista muinaisella Gondwanamantereella ja ovat päätyneet nykyisiin elinpaikkoihinsa seilaamalla (hyvin hitaasti) Gondwanamantereen palasten päällä tämän niiden asuttaman jättimantereen pikkuhiljaa hajotessa.

Gondwanamantereen palasia kutsutaan nykyään Afrikaksi, Etelä-Amerikaksi, Madagaskariksi ja Intiaksi (1) – kirjoahvenia elää nykyisin juuri Afrikassa, Etelä-Amerikassa, Madagaskarilla ja Intiassa, ei muualla (2). Yhteensattumaako? Tuskin?

Etelä-Amerikassa elää satoja kirjoahvenlajeja. Kuvassa Cichlasoma festae tiikerikirjoahvenia, edessä naaras, takana koiras. Kuva: Cikhliden Midden Amerika

Paitsi että…

Ensinnäkin, missä ovat fossiilit? Yksikään löydetty kirjoahvenen fossiili ei ole Gondwanan aikainen, ei lähellekään.

Todisteiden puuttuminen ei tietenkään ole puuttumisen todistamista. Fossiloituminen on järisyttävän harvinainen ja erikoinen ilmiö, kyllä. Fossiiliaineisto on ja tulee aina olemaan pahasti puutteellinen, selvä se.

Mutta kun kaikenlaisten muiden Gondwanamantereella eläneiden kalojen kuin kirjoahventen fossiileja on löytynyt yllin kyllin. Niitä on löytynyt niin paljon, että kaiken todennäköisyyden (Friedman ym. 2013) mukaan kirjoahventen fossiilejakin olisi pitänyt jo löytyä, jos kerran niitä kerran eli jo Gondwanamantereella vähän joka puolella.

Yhdenkin riittävän vanhan kirjoahvenen fossiilin löytäminen ihan mistä vaan Gondwanan rippeiltä riittäisi: kirjoahvenia oli todistettavasti Gondwanamantereella, tapaus ratkaistu. Pulma on, että tilalle ratkaistavaksi tulisi toinen yhtä visainen salapoliisitehtävä: kirjoahventen ”molekyylikello” jätättäisi siinä tapauksessa pahasti – pitäisi selvittää mikä olisi pielessä niiden dna:han perustuvassa iänmäärityksessä.

Kirjoahventen syntymisen ajankohtaa voidaan arvioida vertaamalla eri kirjoahvenlajien dna:ta keskenään ja edelleen muiden kalojen ja muiden eläinten dna:han. Mitä laajemmin ja perusteellisemmin kirjoahventen dna:ta on tutkittu, sitä varmemmalta alkaa näyttää, että tämä hieno ryhmä kaloja on vielä nuori – niin nuori, että Gondwanamanner oli jo ihan pirstaleina, kun kirjoahvenet kehittyivät muista kaloista.

Uusi tutkimus (Friedman ym. 2013) ajoittaa dna-aineiston avulla kirjoahventen synnyn alle 65 miljoonan vuoden taakse. Silloin elettiin kiinnostavia aikoja, juuri 65 miljoonaa vuotta sitten meteoriitti putosi ja päätti muiden dinosaurusten paitsi lintujen elämän ja aika monen muunkin eliölajin elämän – ja samalla koko pitkän liitukauden.

Mikäs ongelma siinä sitten on, jos kirjoahvenet näyttävät syntyneen vasta tuolloin dinosaurusten tuhon jälkeen? Ongelman nimi on meri.

Kaikki nykyiset tuhannet kirjahvenlajit ovat makean veden kaloja. Muutama laji pärjää murtovedessä, mutta merivedessä ei yksikään. Dinosaurusten sukupuuton aikoihin Afrikan ja Etelä-Amerikan välillä oli jo pitkään ollut meri. Afrikan ja Madagaskarin (4) välillä meri oli vellonut vielä pidempään – ja entä sitten Intia (5)? Intiaan oli tuolloin jo Madagaskariltakin todella pitkä matka. Miten ihmeessä pieni makeanveden kala olisi voinut polskia Intiaan saakka? (Katso kuva mannerliikuntojen vaiheista ja kirjoahventen sukupuusta sen rinnalla).

Tässä artikkelissa kuvattu salapoliisitehtävä olisi helpompi ilman keltakirjoahventa (Etroplus maculatus) ja sen paria sukulaislajia. Miten ne ovat aikanaan päätyneet Intiaan? Kuva: cichlids.com

Ehkä ei ole sattumaa, että juuri Madagaskarilla ja Intiassa on murtovedessä viihtyviä kirjoahvenia? Onko mitenkään mahdollista, että Afrikasta Etelä-Amerikkaan ja Madagaskarille ja edelleen Intiaan on mannerliikuntojen aikaan säilynyt vähäsuolaisia vyöhykkeitä, mitä pitkin kirjoahvenet ovat voineet uida?

Muidenkin suolaista vettä huonosti kestävien eläinten kuten sammakoiden levinneisyysalueissa ja sukupuissa on kummallisuuksia, jotka vihjaavat siihen, että yksinkertaisimmat mallit vikarianssista kaipaavat tässä yhteydessä täydennystä (Bocxlaer ym. 2006). Geologeille on vielä töitä sen selvittämisessä, että miltä Maapallo näytti 65 miljoonaa vuotta sitten.

Älkää odottako tarinaan oikeaa vastausta! Kuten ihan jutun alussa ilmeni, tämä salapoliisitehtävä on vielä ratkaisematon.

(1) Australia ja Etelänapamanner olivat myös yhtä ja samaa Gondwanamannerta, mutta Australia on matkallaan nykyiseen sijaintiinsa ollut välillä niin etelässä, että se on ollut kylmyyden takia kirjoahvenille elinkelvoton ja Etelänapamanner on sitä tietenkin yhä. Tarpeeksi vanhan kirjoahvenen fossiilin löytäminen Australiasta tai Antarktikselta kelpaisi ratkaisuksi kirjoahven-Gondwana -arvoitukseen myös!

(2) Pohjois-Amerikan puolella elävä teksasinkirjoahven (Herichthys cyanoguttatus) on sääntöön poikkeus. Sen on kuitenkin helppo ajatella saapuneen pohjoiseen Keski-Amerikan kannaksen kautta geologisesti ajatellen vasta ihan äsken.

Teksasinkirjoahven (Herichthys cyanoguttatus). Kuva: wikipedia.

Samoin Aasian puolella Lähi-idässä elävä Astatotilapia flaviijosephi  ja muutama muu kirjoahvenlaji ovat seikkalleet sinne Afrikasta geologisesti ajatellen vasta aivan hiljattain. Keltakirjoahven ja toinen saman suvun laji intiankirjoahven Etroplus suratensis elävät Intian lisäksi myös Sri Lankan saarella Intian kaakkoispuolella. Valtio on eri, mutta alla oleva mannerlaatta on sama Gondwanamantereesta aikanaan pitkälle matkalleen lähtenyt Intian laatta.

Astatotilapia flaviijosephi on ison sukukuntansa (Haplochromini) ainoa laji, joka ei elä manner-Afrikassa. Kuva: africancichlids.net

(3) Sanoisin että kalan siirtyminen merivedestä pitkäksi aikaa makeaan veteen tai päinvastoin olisi mahdotonta, ellei olisi olemassa lohia! Joku kosken nouseminen vastavirtaan on ihan lällärikamaa verrattuna siihen, että kala siirtyy hengittämään makeaa vettä meriveden sijaan.

(4) Liikkuessaan Intia ”rutisti Aasiaa kuin hammastahnaa” ja näin syntyi Himalaja.

(5) Jos minulta kysyttäisiin, että missä on maailman napa, vastaisin epäröimättä, että Madagaskarilla! Se ei ole pitkään aikaan liikkunut paikoiltaan tällä pallolla mihinkään, eikä liiku.

Hienon näköinen kirjoahven Madagaskarilta: Paratilapia bleekeri.

Viitteet:

Bocxlaer I. V., Roelants, K., Biju, S., Nagaraju, J. ja Bossuyt, F.  2006: Late Cretaceous vicariance in Gondwanan amphibians. Plos One 1: e74. Sammakoiden fossiileja, dna-sukupuita ja mannerliikuntoja.

Friedman, M., Keck, B. P., Dornburg. A., Eylan, R. I., Martin, C. H., Hullsey, C. D., Wainwright, P. C. ja Near, T. J. 2013: Molecular and fossil evidence place the origin of cichlid fishes long after Gondwanan rifting. Proc. R. Soc. B 280: 1733. Kirjoahventen fossiileja, dna-sukupuita ja mannerliikuntoja.

Muiden blogieni aiheet: tiede (pitkän kaavan mukaan), juoksu (samoin) ja metafysiikka (korkealta ja kovaa).